Современные представления о структуре гена. Современное представление о структуре и функции генов

Ген - фрагмент молекулы ДНК, содержащий наследственную информацию о первичной структуре одного белка (полипептида, фермента) или о последовательности нуклеотидов одной т-РНК или р-РНК

· Является единицей функционирования наследственного материала, определяющей развитие какого-либо признака (возможно группы признаков) или свойства организма (элементарная структурная и функциональная единица хромосомы)

· первичным продуктом функции гена является и-РНК и далее белок-фермент (полипептид) или р-РНК и т-РНК

Современное состояние теори гена (свойства гена)

1. Выступает как кодирующая система

2. Обладает способностьюк ауторепродукции (репликации)

3. Обладает способностью к мутациям (элементарная единица мутации гена - мутон )

4. Обладает способностью к рекомбинации (элементарная единица рекомбинации гена - рекон )

5. Обладает дискретностью действия

6. Существуют структурные, функциональные, регуляторные и модуляторные гены

7. Занимает определённый участок хромосомы – локус

Строение гена

· Генетический материал внутри гена сложно организован и имеет линейный порядок

· Ген состоит из многих мутационных мест (сайтов ) , разделяемых при рекомбинации

Цистрон - наименьший сегмент ДНК (800 -1200 пар оснований) , мутация которого сопровождается возникновением мутантного фенотипа - элементарная функциональная единица гена (определяет синтез одного полипептида)

· Ген у эукариот состоит из нескольких обязательных элементов:

n регуляторная зона - регулирует активность гена в той или иной ткани на определённой стадии онтогенеза

n промотор - последовательность ДНК до 80 -100 пар нуклеотидов, ответственная за связывание РНК-полимеразы, осуществляющей транскрипцию данного гена

n структурная зона - часть гена, содержащая информацию о первичной структуре соответствующего белка-фермента (существенно короче регуляторной зоны, но несколько тысяч пар нуклеотидов)

n терминатор - последовательноть нуклеотидов в конце гена, прекращающая транскрипцию

· структурная часть гена состоит из нуклеотидных последовательностей двух типов:

1. Экзоны - участки ДНК, несущие информацию о строении белка (входят в состав зрелой и-РНК)

2. Интроны - участки ДНК не кодирующие структуру белка (транскрибируются, но в состав зрелой и-РНК не входят, т. к. «вырезаются » в процессе сплайсинга )

Сплайсинг - ферментативный процесс вырезания интронов из молекулы РНК и сращивания экзонов при образовании зрелой и-РНК

Классификация генов

1. Структурные гены - гены, кодирующие развитие конкретных признаков (продуктом первичной активности гена является либо и-РНК и далее полипептид, либо р-РНК и т-РНК)

2. Гены - модуляторы - гены, смещающие развитие признака в ту или иную сторону (например, частоту мутирования структурных генов) ; могут быть ингибиторами или супрессорами, подавляющими активность или интенсификаторами - повышающими активность генов

3. Гены - регуляторы - гены, регулирующие активность структурных генов (время включения различных локусов в онтогенезе)

Генотип - совокупность всех аллелей (генов) организма, полученных от родителей (вся совокупность наследственной информации организма) ; совокупность генов диплоидного набора хромосом клетки

n генотип будучи дискретным (состоящим из отдельных генов) функционирует как единое целое

Геном - совокупность генов, содержащихся в гаплоидном наборе хромосом клетки

Фенотип - совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи, сформировавшаяся на основе генотипа в процессе её онтогенеза, т. е. реализованная часть генотипа

· развивается при взаимодействии генотипа со средой обитания может относительно сильно варьировать у одной особи) и

Понятие аллели

· Большинство генов существует в популяции в виде двух или большего числа альтернативных вариантов - аллелей

Аллель - различные формы одного и того же гена(признака) , расположенные в одинаковых участках (локусах ) гомологичных хромосом (определяют альтернативные варианты развития одного и того же признака

· Все аллели данного признака (гена) локализуютсяв одной и той же хромосоме в определённом её участке - локусе (в соответствующем локусе хромосомы может находиться лишь один из всех возможных аллелей конкретного гена)

Локус - сегмент (участок) хромосомы, в котором локализован ген

· Новые аллели возникают путём мутаций в одном и том же локусе хромосомы (создаётся т. н. серия множественных аллелей, рассеяных в популяции данного вида - множественный аллелизм

Множественный аллелизм - явление существования в популяции более двух альтернативных аллельных генов, имеющих различное проявление в фенотипе (например, признак цвета глаз у человека имеет в популяции множество аллельных генов, локализованных в одном локусе определённой хромосомы)

· Аллели отличаются друг от друга содержанием наследственой информации о признаке, развитие которого контролирует ген

· Каждый признак организма представлен в его кариотипе парой аллелей в силу наличия гомологичных хромосом (одна из них всегда отцовская, другая - материнская) ; в одной гамете может находиться только один аллель

Гомозигота (по данному признаку) - организм, содержащий одинаковые гены данной аллельной пары, образующий один сорт гамет по данному признаку и не расщепляющийся по фенотипу при скрещивании с себе подобными - АА или аа

Гетерозигота (по данному признаку) - организм, содержащий разные гены данной аллельной пары, образующий несколько сортов гамет, отличающихся аллелями и расщепляющийся на разные фенотипы при дальнейшем размножении -Аа

Доминантный аллель(ген, признак) – аллель (ген, признак) « сильный», подавляющий, всегда проявляющийся в фенотипе

· Его проявление не зависит от наличия в организме другого аллеля данной серии (всегда реализуется фенотипически т. к. кодирует более устойчивую форму фермента ) ; обозначается заглавной буквой алфавита - А

Рецессивный аллель(ген, признак) – аллель (ген, признак) « слабый », подавляемый, обеспечивающий развитие признака лишь в отсутствии других аллелей данного гена

· обозначается прописной буквой алфавита - а (проявляет своё действие только в гомозоготном состоянии - аа и не проявляющийся у гетерозигот - Аа )

Кодоминантные аллели - аллели в одинаковой мере функционально активные в случае их совместного присутствия в генотипе

Взаимодействие аллелей

1. Полное доминирование - явление подавления фенотипического проявления признака доминантным аллелем (геном) действия альтернативного аллеля в гетерозиготе

2. Неполное доминирование - взаимодействие двух аллелей, дающее в гетерозиготе промежуточный фенотип

3. Кодоминантность - независимое друг от друга проявление аллелей в гетерозиготе

Моногибридное скрещивание

Моногибридное скрещивание - скрещивание родителей, отличающихся по проявлению одного признака (одной альтернативной парой аллелей)

· Мендель проводил опыты с горохом (очень удачный объект для генетического исследования т. к. горох имеет множество сортов, отличающихся только одним, двумя или несколькими признаками способен к само- и перекрёстному опылению, просто разводятся, имеют короткий период развития)

· Для скрещивания использовались экземпляры, относящиеся к чистым линиям , т. е. растениям, при самоопылении которых в ряду поколений не наблюдалось расщепления по изучаемому признаку

· Для записи проведённого скрещивания и его анализа Мендель ввёл буквенную символику

хромосома любого организма, будь то бактерия или человек, содержит длинную непрерывную цепь ДНК, вдоль которой расположено множество генов. Установление количества генов, их точного местоположения на хромосоме и детальной внутренней структуры, включая знание полной нуклеотидной последовательности, - задача исключительной сложности и важности.

Организация генома.

Различные организмы резко отличаются по количеству ДНК, составляющей их геномы. У вирусов в зависимости от их величины и сложности размер генома колеблется от нескольких тысяч до сотен пар нуклеотидов. Гены в таких просто устроенных геномах расположены один за другим и занимают до 100% длины соответствующей нуклеиновой кислоты(РНК и ДНК). Для многих вирусов становлена полная нуклеотидная последовательность ДНК. У бактерий размер генома значительно больше. У кишечной палочки единственная нить ДНК – бактериальная хромосома состоит из 4,2х106(6 степень) пар нуклеотидов. Более половины этого количества состоит из структурных генов, т.е. генов, кодирующих определенные белки. Остальную часть бактериальной хромосомы составляют неспособные транскрибироваться нуклеотидные последовательности, функция которых не вполне ясна. Подавляющее большинство бактериальных генов уникальны, т.е. представлены в геноме один раз. Исключение составляют гены транспортных и рибосомальных РНК, которые могут повторяться десятки раз.

Геном эукариот, особенно высших, резко превышает по размерам геном прокариот и достигает, как отмечалось, сотен миллионов и миллиардов пар нуклеотидов. Количество структурных генов при этом возрастает не очень сильно. Количество ДНК в геноме человека достаточно для образования примерно 2 млн. структурных генов. Реально имеющееся число оценивается как 50-100 тыс. генов, т.е. в 20-40 раз меньше того, что могло бы кодироваться геномом такого размера. Следовательно, приходится констатировать избыточность генома эукариот. Причины избыточности в настоящее время в значительной степени прояснились: во-первых, некоторые гены и последовательности нуклеотидов многократно повторены, во-вторых, в геноме существует много генетических элементов, имеющих регуляторную функцию, в-третьих, часть ДНК вообще не содержит генов

Регуляция работы генов

Откуда клетка знает, какой белок производить и в каком количестве?

В начале каждого гена расположен сегмент ДНК, который содержит контролирующие элементы именно этого гена. Этот сегмент называется промотор. Он выполняет функции сторожевой башни, поднимая флаг, то есть подавая сигнал контролируемому им гену. Возьмем, например, выработку инсулина (который мы производим, чтобы обеспечить сжигание сахара в крови). Когда в клетке появляется информационная молекула с сообщением больше инсулина, вырабатывается молекула-посредник, которая связывается с инсулиновой сторожевой башней. После этого рычажок сторожевой башни перемещается и открывает путь считыванию инсулинового гена.

Как информация, содержащаяся в ДНК, превращается в белки в нужное время?

Каждый ген состоит из трех основных компонентов: сторожевой башни (промотор), информационного блока и поли-А сигнального элемента.

Если в клетке недостаточно какого-то протеина, то ядру направляется сообщение найти соответствующий ген. Если сторожевая башня признает полученное сообщение, то будет послан сигнал открыть ворота информационному блоку. Информация тут же копируется - или считывается (транскрибируется) - в нитевидную молекулу, которая называется РНК. РНК очень похожа на ДНК, только она представляет собой одну цепочку, а не две. После того, как информация была скопирована, к концу молекулы прикрепляется хвост в 200 нуклидов типа А. Этот процесс называется полиаденилированием , а начинает его поли-А сигнал, расположенный в конце гена. Поли-А хвост помогает сохранить информационные РНК в ядре на ограниченное время. После этого копии гена (РНК) выходят из ядра в цитоплазму и связываются с мини-органеллами - рибосомами, выполняющими функцию синтеза белков из аминокислот. Рибосомы считывают код с РНК и связывают аминокислоты в полипептидную цепочку белковой молекулы.

Ни одна клетка никогда не сможет использовать всю информацию, содержащуюся в ДНК. Клетки разделяют работу между собой - они специализируются. Клетки мозга не станут вырабатывать инсулин, клетки печени не будут производить слюну, так же как и кожные клетки не станут строить костную ткань.

Вопрос 1. Что такое геном?

Геном — это совокупность генов, характер-ных для гаплоидного набора хромосом данного биологического вида. Геном, в отличие от гено-типа, является характеристикой вида, а не осо-би, поскольку описывает набор генов, свойст-венных данному виду, а не их аллели, обуслав-ливающие индивидуальные отличия отдельных организмов. Степень сходства геномов разных видов отражает их эволюционное родство.

Вопрос 2. Чем определяется существующая специализация клеток?

Специализация клеток организма опреде-ляется избирательным функционированием генов. В каждой клетке работают гены, харак-терные именно для данного типа тканей и ор-ганов: в клетках мускулатуры — гены мышеч-ных белков, в клетках стенок желудка — гены пищеварительных ферментов и т. д. Большин-ство остальных генов при этом заблокировано, и их активация может привести к развитию серьезнейших заболеваний (например, к появ-лению раковой опухоли).

Вопрос 3. Какие обязательные элементы входят в состав гена эукариотической клетки?

Обязательными элементами гена эукариот являются:

• регуляторные участки, расположен-ные в начале и конце гена, а также иногда вне гена (на некотором удалении от него). Они оп-ределяют, когда, при каких обстоятельствах и в каких типах тканей будет работать этот ген;
• структурная часть, которая содержит информацию о первичной структуре кодируе-мого белка; обычно структурная часть меньше регуляторной.

Вопрос 4. Приведите примеры взаимодействия генов. Материал с сайта

Примером взаимодействия генов может служить пигментация (окраска) шерсти у кро-лика. Формирование определенной окраски регулируется двумя генами. Один из них (на-зовем его А) отвечает за наличие пигмента, и в случае, если работа данного гена нарушена (рецессивный аллель), шерсть кролика будет белого цвета (генотип аа). Второй ген (назовем его В) отвечает за неравномерность окрашива-ния шерсти. В случае нормального функци-онирования этого гена (доминантный аллель), синтезируемый пигмент скапливается у осно-вания волоса, и кролик имеет серую окраску (генотипы АаВв, ААВв, АаВВ, ААВВ). Если же второй ген представлен только рецессивны-ми аллелями, то синтезируемый пигмент рас-пределяется равномерно. У таких кроликов шерсть черного цвета (генотипы Аавв, ААвв).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

На этой странице материал по темам:

• современный представления о гене и геноме
• Современные представления о гене, генотипе, геноме
• современное представление о гене и геноме
• современные представление о гене и геноме
• какие обязательные элементы взодятв состав гена

Ген - это участок молекулы ДНК (или РНК), кодирующий последовательность аминокислот в полипептидной цепи или последовательность нуклеотидов в молекулах транспортной РНК (тРНК) и рибосомной РНК (рРНК). 1) дискретный наследственный фактор, определяющий проявления данного признака;

2) участок ДНК, кодирующий одну молекулу РНК.

Аллельные гены - это гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и контролирующие развитие вариаций одного признака (например, цвет глаз у человека, который может быть голубой, зеленый, карий, детерминируется парой аллельных генов).

Аллели - разновидности одного и того же гена, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом.

Неаллельные гены - это гены, расположенные в разных локусах хромосом и контролирующие развитие разных признаков или вариаций одного признака. (Например, неаллельными являются гены, определяющие цвет и поверхность семян гороха, или различные вариации цвета кожных покровов у человека).

Генотип - это совокупность всех генов организма.

Фенотип - это совокупность всех признаков организма, которые формируются в результате реализации генотипа в определенных условиях внешней среды.

Гомозиготный организм - имеет 2 одинаковых аллельных гена и продуцирует 1 тип гамет.

Гетерозиготный это организм который имеет 2 разных аллельных гена и продуцирует 2 типа гамет. Гемизиготный - это организм у которого в диплоидном наборе присутствует лишь 1 ген из аллельной пары и этот ген всегда проявляется у гемизигот.

Наследственность - свойство живых организмов сохранять в ряду поколений сходство структурно функциональной организации.

Изменчивость - свойство живых организмов получать новые признаки под влиянием условий окружающей среды.

Геном человека -- совокупность наследственного материала, заключенного в клетке человека. Человеческий геном состоит из 23 пар хромосом, находящихся в ядре, а также митохондриальной ДНК. Двадцать две пары аутосом, две половые хромосомы Х и Y, а также митохондриальная ДНК человека содержат вместе примерно 3,1 млрд пар оснований.

Геном человека. Термин «геном» впервые был введен немецким ботаником Гансом Винклером в 1920 г., который охарактеризовал его как совокупность генов, характерных для гаплоидного набора хромосом данного вида организма. В отличие от генотипа, геном является характеристикой вида, а не отдельной особи. Каждая гамета диплоидного организма, несущая гаплоидный набор хромосом, по сути, содержит геном, характерный для данного вида. Вспомните наследование признаков у гороха. Гены окраски семени, формы семени, окраски цветка есть у каждого растения, они являются обязательными для его существования и входят в геном данного вида. Но у любого растения гороха, как у всех диплоидных организмов, существует два аллеля каждого гена, расположенные в гомологичных хромосомах. У одного растения это могут быть одинаковые аллели, отвечающие за желтую окраску горошин, у другого - разные, обусловливающие желтую и зеленую, у третьего - оба аллеля будут определять развитие зеленой окраски семян, и так по всем признакам. Эти индивидуальные отличия являются характеристикой генотипа конкретной особи, а не генома. Итак, геном - это «список» генов, необходимых для нормального функционирования организма. Расшифровка полной последовательности нуклеотидов в ДНК человека позволила оценить общее число генов, составляющих геном. Оказалось, что их всего около 30-40 тыс., хотя точное число пока не известно. Раньше предполагали, что количество генов у человека раза в 3-4 больше - около 100 тыс., поэтому данные результаты стали своего рода сенсацией. У каждого из нас генов всего в 5 раз больше, чем у дрожжей, и всего в 2 раза больше, чем у дрозофилы. По сравнению с другими организмами, мы имеем не так уж много генов.

Строение гена эукариот. В среднем на один ген в хромосоме человека приходится около 50 тыс. нуклеотидов. Существуют очень короткие гены. Например белок энкефалин, который синтезируется в нейронах головного мозга и влияет на формирование наших положительных эмоций, состоит всего из 5 аминокислот. Следовательно, ген, отвечающий за его синтез, содержит всего около двух десятков нуклеотидов. А самый длинный ген, кодирующий один из мышечных белков, состоит из 2,5 млн нуклеотидов. В геноме человека, так же как и у других млекопитающих, участки ДНК, кодирующие белки, составляют менее 5 % от всей длины хромосом. Остальную, большую часть ДНК раньше называли избыточной, но теперь стало ясно, что она выполняет очень важные регуляторные функции, определяя, в каких клетках и когда должны функционировать те или иные гены. У более просто организованных прокариотических организмов, геном которых представлен одной кольцевой молекулой ДНК, на кодирующую часть приходится до 90 % от всего генома. Все десятки тысяч генов не работают одновременно в каждой клетке многоклеточного организма, этого не требуется. Существующая специализация между клетками определяется избирательным функционированием определенных генов. Мышечной клетке не надо синтезировать кератин, а нервной - мышечные белки. Хотя надо отметить, что существует довольно большая группа генов, которые работают практически постоянно во всех клетках. Это гены, в которых закодирована информация о белках, необходимых для осуществления жизненно важных функций клетки, таких, как редупликация, транскрипция, синтез АТФ и многие другие. В соответствии с современными научными представлениями, ген эукариотических клеток, кодирующий определенный белок, всегда состоит из нескольких обязательных элементов. Как правило, в начале и в конце гена располагаются специальные регуляторные участки; они определяют, когда, при каких обстоятельствах и в каких тканях будет работать этот ген. Подобные регуляторные участки дополнительно могут находиться и вне гена, располагаясь достаточно далеко, но, тем не менее, активно участвуя в его управлении. Кроме регуляторных зон существует структурная часть гена, которая собственно и содержит информацию о первичной структуре соответствующего белка. У большинства генов эукариот она существенно короче регуляторной зоны.

Фомина Наталья Анатольевна,

учитель биологии МБОУ «2-Михайловская СОШ»

Сорочинского городского округа Оренбургской области

Биология

10 класс

УМК Общая биология. 10-11 класс. Авторы: И. Б. Агафонова, В. И. Сивоглазов, В.Б.Захаров

Уровень обучения: базовый

Тема урока : Современное представление о гене и геноме.

Общее количество часов, отведенное на изучение темы : 1час

Место урока в системе уроков по теме: №14 гл.3 Организм

Цель урока :познакомить учащихся с современными представлениями о гене и геноме.

Задачи урока:

Образовательные:

обеспечить развитие у школьников умения ставить цель и планировать свою деятельность;

сформировать представления учащихся о строении гена, геноме

познакомить учащихся с особенностями взаимодействия генов

Развивающие:

развивать логическое мышление, умение проводить аналогии, сравнивать, абстрагироваться.

продолжить формировать умения пользоваться учебником и таблицами, самостоятельно составлять схемы решения задач.

Воспитательные:

формировать культуру биологической речи и сознательной дисциплины;

воспитать потребность в знаниях, целеустремленности, наблюдательности.

Планируемые результаты

Коммуникативные: высказывание своей точки зрения, умение задавать вопросы, сотрудничать в паре при решении проблемных вопросов;

Регулятивные: действие целеполагания, умение преобразовывать практические задачу в познавательную, умение высказывать предположение и его доказать, умение рефлексировать свои действия по цели;

Познавательные: умение определить понятие «ген», «геном», построение логических цепочек с установлением связей между фенотипом и генотипом

Личностные: развитие навыков сотрудничества со сверстниками, освоение основ толерантного и межкультурного взаимодействия в коллективе; развитие самостоятельности; формирование осознанной мотивации к выполнению задания; формирование интеллектуальных умений (доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать, делать выводы).

Техническое обеспечение урока: компьютер, мультемедийный проектор, экран

Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока: презентация

«Современные представления о гене и геноме», карточки со схемами задач, видеоролик «Строение гена» ссылка на ресурс

Содержание урока

Оргмомент . Проверка готовности к уроку.

2 Постановка целей и задач. Мотивация учебной деятельности. Запись на доске: По мнению ученых, ели ХХ век был веком генетики, то ХХI век будет веком ….. Ребята! Сегодняшний урок хотелось бы начать со слов написанных на доске, в конце урока мы должны закончить цитату.

3. Актуализация знаний . “Мозговая атака”

а) Дайте определение понятиям: ген, генотип, фенотип, хромосома, гомозигота, гетерозигота, ...
б) Кто является основоположником генетики?
в) Назовите год становления генетики? Кто из ученых переоткрыл законы Менделя?
г) Сформулируйте законы Г. Менделя?
д)Что такое ген и генотип?

Е) Что вам известно о современных достижениях в области генетики?

4. Усвоение новых знаний

1. Сообщение учащегося «История изучение генома человека»

2. Смысловое чтение текста «Геном человека». Ответ на вопрос: в чем заключаются отличия понятий «Генотип» и «Геном»?

3. Просмотр видеоролика «Современное представление о строении гена». Ответы на вопросы:

В чем заключается избирательная функция определенных генов?

Из каких частей элементов состоит ген, кодирующий определенный белок?

4.Определение понятий аллельные и неаллельные гены, формы взаимодействия аллельных генов.

Изучении материала о формах взаимодействия неаллельных генов через решение генетических задач, составление кластера:

Эпистаз – тип взаимодействия неаллельных генов, когда один ген подавляет действие другого гена.

Доминантный эпистаз (окраска шерсти лошадей)

А – вороная окраска

а – рыжая

В – раннее поседение (серые)

b– не вызывают поседение.

P:♀(сер)AAВВ Х♂(рыж)aabb

F 1 AaBb(сер)

♀AaBbХ♂AaBb

F 2 : 9/16 – A_B_ - серые

3/16 – A_bb - вороные

3/16 – AaB_ - серые

1/16 – aabb– рыжие

Расщепление 12:3:1

Комплементарное взаимодействие неаллельных генов- наследование – это скрещивание, при котором новый признак проявляется лишь в случае одновременного присутствия в генотипе организма двух доминантных неаллельных генов (анализ схемы скрещивания, запись определения в тетрадь).

Полимерия или однозначное действие генов – явления скрещивания, при котором степень выраженности признака зависит от действия нескольких различных пар аллельных генов, причем, чем больше в генотипе доминантных генов каждой пары, тем ярче выражен признак. Например, рост человека, цвет кожи у человека, окраска зерен пшеницы (работа с карточками, анализ схемы скрещивания, запись определения в тетрадь вывод)

Множественное действие гена – плейотропия.

5. Проверка усвоения новых знаний: Фронтальная беседа по основным вопросам темы

Выводы (высказывания учащихся):

Генотип организма состоит из независимо комбинирующих генов.
2. Генотип является целостной системой взаимодействующих между собой генов.
3. Каждый ген оказывает влияние на развитие многих признаков организма.

6. Закрепление

Закончим цитату, записанную на доске (ответ учащихся -геномика)

Почему XXI век должен стать веком геномики?

(Необходимость лечения болезней человека, сохранить уникальность биосферы).

Раскройте смысл утверждения о том, что действие любого гена зависит от генетической среды, то есть от влияния на него других генов

- решение задачпо теме «взаимодействие неаллельных генов»

6. Домашнее задание : запись домашнего задания, решение задач

7. Рефлексия

1. Что нового узнали на уроке?

2. Какие чувства испытывали?

3. Была ли проблема и решили ли мы её?

4. Сделали вывод?

Приложение

Комплементарность

Окраска цветов душистого горошка определяется 2 доминантными генами: ген А отвечает за синтез фермента, контролирующего развитие бесцветного пропигмента. А ген В отвечает за перевод цветного пропигмента в цветной пигмент. При скрещивании дигетерозигот расщепление будет 9:7, причём 7 (6:1; 3:4; 3:3:1).

Типовые задачи с образцами решения на комплементарное взаимодействие

1. У душистого горошка окраска цветов проявляется только при наличии двух доминантных генов А и В. Если в генотипе имеется только один доминантный ген, то окраска не развивается. Какое потомство F 1 и F 2 получится от скрещивания растений с генотипами ААвв и ааВВ?

Решение:

Первой строкой лучше писать признак, который развивается при 2-х доминантных генах, что в пропорции соответствует цифре 9.

А, в

а, В

а, в

ААвв, Аавв

ааВВ, ааВв

аавв

Решётка Пеннета

ААВВ

красный

ААВв

красный

АаВВ

красный

АаВв

красный

Ав

ААВв

красный

ААвв

белый

АвВв

красный

Аавв

белый

аВ

АаВВ

красный

АаВв

красный

ааВВ

белый

ааВв

белый

ав

АаВв

красный

Аавв

белый

ааВв

белый

аавв

белый

Вывод:

Эпистаз

Типовые задачи с образцами решения на доминантный эпистаз

1. Свиньи бывают чёрной, белой и красной окраски. Белые свиньи несут минимум один доминантный ген J . Чёрные свиньи имеют доминантный ген Е и рецессивный j . Красные поросята лишены доминантного гена подавителя и доминантного гена Е, определяющего чёрную окраску. Какое потомство можно ожидать:

а) от скрещивания 2-х белых дигетерозиготных свиней;

б) от скрещивания чёрной гомозиготной свиньи и красного кабана.

При доминантном эпистазе первой строкой лучше писать признак, который не подавляется ингибиторами в пропорции, если он соответствует числу 3.

E, J

е , J

EEJJ , EeJj , EeJJ , EEJj

eeJJ , eeJj

Красные

e, j

eejj

EEJJ , 2 EEJj , 2 EeJJ , 4 EeJj , eeJJ , 2 eeJj

EEjj , 2 Eejj

eejj

12 белые

3 чёрные

1 красный

Решётка Пеннета

EEJJ

белый

EEJj

белый

EeJJ

белый

EeJj

белый

EEJj

белый

EEjj

чёрный

EeJj

белый

Eejj

чёрный

EeJJ

белый

EeJj

белый

eeJJ

белый

eeJj

белый

EeJj

белый

Eejj

чёрный

eeJj

белый

eejj

красный

Вывод:

Полимерия

Так как полимерные гены в одинаковой степени оказывают влияние на развитие одного и того же признака, то иногда их обозначают одинаковыми буквами алфавита с указанием цифрового индекса, например: А 1 А 1 А 2 А 2 - негры..., а 1 а 1 а 2 а 2 – белые. Но нам кажется, что удобнее обозначать двумя разными буквами.

1. Сын белой женщины и негра женился на белой женщине. Может ли ребёнок от этого брака быть темнее своего отца?

Решение: Используем таблицу, приведённую выше. Сначала нужно определить генотип сына белой женщины и негра.

Затем определить генотипы его детей от брака с белой женщиной.

Вывод:

Плейотропия .

У мексиканского дога ген, вызывающий отсутствие шерсти, в гомозиготном состоянии ведет к гибели потомства. При скрещивании двух нормальных догов часть потомства погибала. При скрещивании того же самца со второй самкой, гибели потомства не было. Однако при скрещивании потомков от этих двух скрещиваний опять наблюдалась гибель щенков.

Дано:

А - наличие шерсти АА, Аа

а - отсутствие шерсти аа

Найти:

генотипы всех скрещиваемых особей - ?

Решение:

Первое скрещивание:

P: самка Aa х самец Aa

G: A, a A,a

F?: 1 AA: 2 Aa: 1 aa - гибнут

Второе скрещивание:

P: самка AA х самец Aa

G: A A, a

F?: 1AA: 1Aa

Третье скрещивание (скрещивание потомков):

P:Aa х Aa, AA х AA, AA х Aa

G: A, а А,а А А А А, а

F?: AA, Aa, aa - гибнут

Вывод: